JP2717928B2 - 給水装置 - Google Patents

給水装置

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高志 古賀
暢 白水
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東洋電機製造株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は,受水槽を用いず配水管
に増圧ポンプを結合し,所要の水圧に高めて需要端へ給
水する給水装置に関するものである。

【0002】

【従来の技術】従来,受水槽を用いず配水管に増圧ポン
プを直結して給水する装置では,ポンプ停止時に需要端
より配水管へ品質の不確かな水が逆流することがあるた
め,ポンプと配水管との間に逆流を防止する逆止弁が設
置されている。図5はその一例を示す構成図であり、1
は上水道の配水管,2は逆止弁,3は需要端への給水
管,4は増圧ポンプ,5はその駆動電動機,6は貯圧タ
ンク(以後アキュミュレ−タと称する),7は送水圧力
検出機で,その出力信号8を比較器9へ送りを圧力設定
器10の設定信号11との偏差信号12を制御器13へ
与え,需要端への給水管3の圧力が所定の範囲に収まる
よう駆動電動機5を運転停止する.電動機制御器13は
単に運転停止するだけでなく,電動機5を可変速運転し
て送水圧力を微細に調整することも行われている。一般
にこの種の給水用のポンプにはタ−ビン型が採用される
が,そのような方式のものはポンプ停止中逆流を阻止す
る機能はない。したがって,停止中あるいは回転速度が
低く発生圧力が小さい範囲では,逆止弁2により逆流を
阻止することが必要となる。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】従来のポンプと配水管
との間に逆流を防止する逆止弁を設置する方式では,正
規に給水されているとき,逆止弁の特性より若干の水圧
損失を発生する。この水圧損失は給水中常に発生するの
で,エネルギ−的には全くの損失である。本発明はこの
損失を排除することを目的とするものである。

【0004】

【課題を解決するための手段】このような配水管に増圧
ポンプを直結して給水する装置では,ポンプは省エネル
ギ−の観点より必ずしも連続運転されず,需要量に合わ
せて運転される。すなわち図5にて説明したように,変
速電動機を用いて給水圧力一定となるようにポンプ速度
を調整することや,アキュミュレ−タを併用して所定の
圧力範囲に収まるようにポンプを断続運転することが行
われる。本発明の目的とする手段は、ポンプが停止中あ
るいは需要端より配水管への逆流が発生し得る速度以下
のときは上記の逆止弁を作用させ,逆流が発生しない程
度以上の速度で運転されているときは逆止弁の機能を無
効とするような装置を付加するよう構成したものであ
る。

【0005】また,ポンプ駆動電動機への電気入力,あ
るいはそれに相当する信号にて,あらかじめ定めた回転
速度に相当することを判別するよう構成したものであ
る。また,逆止弁の弁体を電気アクチュエ−タにて操作
するよう構成したものである。更に,電気アクチュエ−
タを逆止弁内部に設置するようにしたものである。

【0006】

【作用】その作用は,次に述べる実施例で併せて説明す
る。以下,本発明の一実施例を,請求項に従って図面に
基づいて詳述する。

【0007】

【実施例】図1は本発明の請求項1及び2記載のソレノ
イドバルブを用いた第一の実施例を示す構成図,図2は
請求項1及び2記載のソレノイドバルブを用いた第二の
実施例を示す構成図,図3は請求項3記載のソレノイド
バルブを用いず逆止弁に本発明の機能を付加した導通制
御付逆止弁を用いた第三の実施例を示す構成図,図4は
請求項4記載の他の導通制御付逆止弁を用いた第四の実
施例を示す構成図であり,図中,図5と同符号のものは
同じ構成,機能を有するため,その説明を割愛する。

【0008】図1において,14はポンプの回転検出装
置,15はいわゆるソレノイドバルブと言われる電磁操
作2方弁であり、回転検出装置14の電気出力は逆止弁
2に並列接続された電磁操作2方弁15に与えている。
かようなごとく構成された給水装置において,電磁操作
2方弁15は,ソレノイド(SOL)が付勢されたとき
は入出力ポ−ト間を導通させ,ソレノイドが消勢のとき
は結合配管の導通を締切るように作動する。したがっ
て,ポンプの回転がある回転速度以上になると回転検出
装置14の電気出力にて電磁操作2方弁15が作動し,
逆止弁2の両端を短絡し,逆止弁2の機能を無効とし水
流による圧力損失を低減することが出来る。

【0009】図2において,16は駆動電動機5を付勢
する電圧,あるいは周波数などの電気量を検出する検出
器であり,この検出器5の電気出力は,前述した回転検
出装置14と同様の作用を電磁操作2方弁15に与えて
いる。なお、これ以外の構成は図1と同じである。その
作用は,電動機5があらかじめ定められた速度以上で回
転する電圧,あるいは周波数を超えたことを判別して,
検出器5の電気出力は電磁操作2方弁15に与えられ
る。検出器16は回転検出装置14の機能と同等な作用
を行わせることが出来るので,この出力を電磁操作2方
弁15に与えることで,図1の回転検出装置14を用い
ず同様な機能を得ることが出来る。前述のように電動機
の制御器13に可変速運転機能を持つものを使用すると
きは,制御器13の出力側に検出器16を付けるのでは
なく,検出器16を圧力偏差信号12に接続しそのレベ
ルで判別させることでも良い。なお,電気信号が与えら
れるとき開口し,電気信号が消滅したとき閉鎖する弁で
あれば,電磁操作2方弁15に代え本発明の原理を容易
に利用可能であることは勿論である。

【0010】図3において,17は導通制御付逆止弁,
18はフレーム,19は弁体,20は予圧弁,21は電
気アクチュエータ,22は電磁コイル,23はアーマチ
ュア,24はロッドである。図3は図2の逆止弁2の代
わりに導通制御付逆止弁17を使用したものであり,フ
レ−ム18の中に弁体19が予圧バネ20にて加圧さ
れ,ポンプ側が配水管側より高圧になったときは弁体1
9をフレ−ム18に押し付けて逆流を防止し,ポンプが
回転し吸い込み圧を発生したときその水圧にて予圧バネ
20の力に抗して弁体19を持ち上げ水を流通させる。
電磁コイル22を付勢されることで,ア−マチュア23
を矢印の方向に作動させ,ロッド24にて予圧バネ20
の力に抗して弁体19を押し上げる。この電磁コイル2
2に,検出器16の出力を接続しておけば,図1,2の
電磁操作2方弁15を用いず,同様な効果を得ることが
出来る。電気アクチュエ−タ21は,電磁コイル22を
直流で励磁するものでも,交流で励磁するものでも同じ
作用を得ることが出来るが,交流で励磁するものは,電
磁コイル22を付勢しア−マチュア23を作動せしめん
とする時は大電流が流れるが,ア−マチュア23が作動
し弁体19を押し上げた状態を保持するときの電流は極
めて小さくて良いので,エネルギ−的には有利となる。

【0011】図4において,25は図3とは異なる導通
制御付逆止弁,26及び27は絶縁引き出し口であり、
電気アクチュエ−タ21を,導通制御付逆止弁17のフ
レ−ム18の中に配置し,電磁コイル22への電線を絶
縁引出し口26,27より取り出している。動作機能は
図3と同様である。この場合,アクチュエ−タ21は水
中に配置されるので,流水によって冷却され図3の場合
に比し小型のものに出来る。

【0012】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば,ポ
ンプが回転し逆流を阻止する圧力を発生するしている時
には,逆止弁を短絡,あるいは,逆止弁の弁を大きく開
放し,水流による圧力降下を極めて小さくするので,給
水時のエネルギ−を節減することが可能となり,且つ,
ポンプ停止時には逆止弁を正規に機能させて需要端より
の逆流を確実に防止することが出来る。よって,本発明
の給水装置は,受水槽を用いず配水管に増圧ポンプを結
合し,所要の水圧に高めて需要端へ給水することがで
き,実用上,極めて有用性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図1】図1は本発明の請求項1及び2記載の第一の実
施例を示す構成図である。

【図2】図2は本発明の請求項1及び2記載の第二の実
施例を示す構成図である。

【図3】図3は本発明の請求項3記載の第三の実施例を
示す構成図である。

【図4】図4は本発明の請求項4記載の第四の実施例を
示す構成図である。

【図5】図5は従来の一例を示す構成図である。

【符号の説明】

1 配水管 2 逆止弁 3 給水管 4 増圧ポンプ 5 駆動電動機 6 貯圧タンク 7 送水圧力検出機 8 検出信号 9 比較器 10 圧力設定器 11 圧力設定信号 12 圧力偏差信号 13 制御器 14 回転検出装置 15 電磁弁操作2方弁 16 検出器 17 導通制御付逆止弁 18 フレ−ム 19 弁体 20 予圧バネ 21 電気アクチュエ−タ 22 電磁コイル 23 ア−マチュア 24 ロッド 25 導通制御付逆止弁 26 絶縁引き出し口 27 絶縁引き出し口

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受水槽を用いず配水管に増圧ポンプを結
    合し,所要の水圧に高めて需要端へ給水する装置におい
    て,ポンプ吸水口に配水系統への逆流を防止する逆止弁
    を設置し,ポンプがあらかじめ定めた回転速度以上回転
    せしめられているとき,該逆止弁の機能を無効にするこ
    とを特徴とする給水装置。
  2. 【請求項2】 ポンプ駆動電動機への電気入力,あるい
    はそれに相当する信号にて,あらかじめ定めた回転速度
    に相当することを判別せしめることを特徴とする請求項
    1記載の給水装置。
  3. 【請求項3】逆止弁の弁体を電気アクチュエ−タにて操
    作することを特徴とする請求項1又は2記載の給水装
    置。
  4. 【請求項4】電気アクチュエ−タを逆止弁内部に設置す
    ることを特徴とする請求項3記載の給水装置。
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